题文
如图所示,在水平地面上有一质量为m的物体,在斜向上与水平方向成θ角的拉力F的作用下,物体由静止开始沿水平面做匀加速直线运动,在时间t内物体通过的位移为s,求:
(1)拉力F在时间t内所做的功;
(2)在t秒末拉力F做功的瞬时功率;
(3)物体与水平面之间的动摩擦因数为μ.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)根据功的定义式可知
拉力F在时间t内所做的功为W=Fscosθ
(2)设在t秒末物体的速度为v,由于物体做初速度为0的匀加速直线运动,平均速度.v=v0+v2=v2
则有s=v2t ①
设在t秒末拉力F做功的瞬时功率为P,则有P=Fvcosθ ②
由①②两式得:P=2Fscosθt
(3)设物体运动的加速度a,对物体进行受力分析如图所示
,
根据题意有:
s=12at2 ③
f=μN ④
N+Fsinθ=mg ⑤
Fcosθ-f=ma ⑥
由③④⑤⑥可解得:μ=Ft2cosθ-2ms(mg-Fsinθ)t2
答:(1)拉力F在t时间内做功W=Fscosθ
(2)在t秒末拉力做功的瞬时功率为P=2Fscosθt
(3)物体与水平面间的动摩擦因数为μ=Ft2cosθ-2ms(mg-Fsinθ)t2
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解析
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考点
据考高分专家说,试题“如图所示,在水平地面上有一质量为m的物体.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的速度与时间的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的速度与时间的关系
匀变速直线运动:
物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。
匀变速直线运动的速度公式:
Vt=V0+at。
公式说明:
- 速度公式是匀变速直线运动速度的一般表示形式。它所表明瞬时速度与时刻t的对应关系。
- 通常取初速度v0方向为正方向,加速度a可正可负(正、负表示方向),在匀变速直线运动中a恒定。
①当a与v0同方向时,a>0表明物体的速度随时间均匀增加,如下左图。
②当a与v0反方向时,a<0表明物体的速度随时间均匀减少,如下右图。
3. 速度图象是对速度公式的直观体现.图象斜率表示加速度,图象与时间轴所围的面积表示位移。
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